手性除草剂2甲4氯丙酸对映体在拟南芥中吸收转运及亚细胞分布的差异研究     

常江海  郭维  郑姚颖  张素芬  叶庆富 《核农学报》2021,35(3):681-687

为探明不同手性构型的2甲4氯丙酸(mecoprop,MCPP)在双子叶植物中的吸收、代谢等差异,以手性¹⁴C-MCPP对映体为示踪剂,野生哥伦比亚型拟南芥为受试植物,研究实验室条件下不同手性构型的MCPP在拟南芥中的吸收转运与亚细胞分布特征。结果表明,拟南芥对¹⁴C-MCPP 2种对映体的吸收效率分别为90.45%(¹⁴C-R-MCPP)和85.75%(¹⁴C-S-MCPP),二者差异显著。施药后,2种构型的¹⁴C-MCPP均易向下运转,其中¹⁴C-R-MCPP在拟南芥植株中的转运过程更持久,转运到植株其他部位的比率相对更高。2种构型¹⁴C-MCPP在标记下位达到平衡时,¹⁴C-R-MCPP的分布比率为¹⁴C-S-MCPP的2.5倍。亚细胞分布方面,在拟南芥标记叶位细胞中各组分的分布比率均为胞浆>细胞壁>细胞器,在施药后144 h,¹⁴C-S-MCPP在细胞壁的分布比率较¹⁴C-R-MCPP高,分别为39.60%和28.74%,表明拟南芥叶组织细胞壁对¹⁴C-S-MCPP具有更强的固定能力;而在细胞器中,¹⁴C-R-MCPP的分布比率(10.55%)较¹⁴C-S-MCPP(4.11%)高,表明¹⁴C-R-MCPP相较于¹⁴C-S-MCPP更易富集于叶组织细胞的细胞器中,在同施药浓度下与靶标蛋白的接触频率更高。综上可知,手性激素型除草剂MCPP在双子叶植物模式植物拟南芥中的运转和分布存在显著的对映体选择性差异,映证了R-MCPP从吸收、转运、亚细胞分布的层面而言相较于其对映体S-MCPP具有更强的除草活性。  相似文献